三平方の定理の平面図形の応用問題です。 入試にもよく出題される問題をアップしていきます。 定期テスト対策、高校入試対策の問題として利用してください。 学習のポイント 今までの図形の知識が必要となる問題が多くなります。総合的な図形問題をたくさん解いて、解き方を身につけていきましょう。 三平方の定理基本 特別な三角形の辺の比 座標平面上の2点間の距離 面積を求める問題 三平方の定理と円 三平方の定理と相似 線分の長さをxと置いて方程式を作る 問題を解けるように練習してください。 練習問題をダウンロードする 画像をクリックするとPDFファイルをダウンロード出来ます。 *問題は追加する予定です。
三平方の定理の応用問題【中学3年数学】 - YouTube
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正四角錐 $O-ABCD$ がある。$OA=9 (cm)$、$AB=8 (cm)$ であるとき、体積 $V (cm^3)$ を求めよ。 正四角錐とは、底面が正方形である錐(すい)のことを指します。 頂点 $O$ から底面 $ABCD$ に垂線を下ろし、その足を $H$ とする。 このとき、点 $H$ は正方形 $ABCD$ のちょうど真ん中に位置する。 まず、$△CAB$ が「 $1:1:\sqrt{2}$ 」の直角三角形であることから、$$AH=\frac{1}{2}8\sqrt{2}=4\sqrt{2}$$ よって、$△OAH$ に三平方の定理(ピタゴラスの定理)を用いて、$OH^2+(4\sqrt{2})^2=9^2$ これを解くと、$OH=7$ したがって、底面積 $S$ とすると体積 $V$ は、 \begin{align}V&=\frac{1}{3}×S×OH\\&=\frac{1}{3}×8^2×7\\&=\frac{448}{3} (cm^3)\end{align} 錐(すい)の体積は、「 $\frac{1}{3}×底面積×高さ$ 」でしたね。 最初の $\frac{1}{3}×$ を忘れないよう注意しましょう。 最短のひもの長さ 問題.
【例題】 弦ABの長さを求める。 円Oの半径6cm、中心から弦ABまでの距離が2cmである。 A B O 半径6cm 2cm 円Oに点Pから引いた接線PAの長さを求める。 円Oの半径5cm、OP=10cm、Aは接点である。 A P O 半径5cm, OP=10cm ① 直角三角形AOPで三平方の定理を用いる。 A B O 2cm P x 6cm AO=6cm(半径), OP=2cm, AP=xcm x 2 +2 2 = 6 2 x 2 = 32 x>0 より x=4 2 よってAB=8 2 ② 接点を通る半径と接線は垂直なので∠OAP=90° 直角三角形OAPで三平方の定理を用いる。 A P O 5cm 10cm x OA=5cm(半径), OP=10cm, AP=xcm x 2 +5 2 =10 2 x 2 =75 x>0より x=5 3 次の問いに答えよ。 弦ABの長さを求めよ。 4cm O A B 120° 8cm A B O O P A B 15cm 9cm 中心Oから弦ABまでの距離OPを求めよ。 A B O P 13cm 10cm 半径を求めよ。 5cm A B O P 4cm 接線PAの長さを求めよ。 O P A 17cm 8cm Aが接点PAが接線のとき OPの長さを求めよ。 O P 12cm 6cm A A O P 25cm 24cm
そんでもって、直角三角形ってメチャクチャ出てきますよね。 つまり、三平方の定理(ピタゴラスの定理)はメチャクチャ使うということです。 これから、その応用問題パターンを $10$ 個厳選して解説していきますので、それを軸にいろんな問題が解けるようになっていただきたい、と思います。 三平方の定理(ピタゴラスの定理)の応用問題パターン10選 三平方の定理(ピタゴラスの定理)は、直角三角形において成り立つ定理です。 また、どんな定理だったかと言うと、$3$ 辺の長さについての定理でした。 以上を踏まえると、 直角三角形 「~の長さを求めよ。」 この $2$ つの文言が出てきたら、三平方の定理(ピタゴラスの定理)を使う可能性が極めて高い、 ということになりますね。 この基本を押さえながら、さっそく問題にとりかかっていきましょう。 長方形の対角線の長さ 問題. たての長さが $2 (cm)$、横の長さが $3 (cm)$ である長方形の対角線の長さ $l (cm)$ を求めよ。 長方形ということはすべての内角が直角ですし、対角線の長さを問われていますし… もう三平方の定理(ピタゴラスの定理)を使うしかないですね!!! 三平方の定理応用(面積). 【解答】 $△ABC$ は直角三角形なので、三平方の定理(ピタゴラスの定理)より、 \begin{align}l^2=2^2+3^2&=4+9\\&=13\end{align} $l>0$ なので、$$l=\sqrt{13} (cm)$$ (解答終了) この問題で基礎は押さえられましたね。 正三角形の高さと面積 問題. $1$ 辺の長さが $6 (cm)$ である正三角形の高さ $h (cm)$ と面積 $S (cm^2)$ を求めよ。 高さというのは、「頂点から底辺に下した垂線の長さ」のことでした。 垂線と言うことは…また直角三角形がどこかに現れそうですね! $△ABD$ は直角三角形なので、三平方の定理(ピタゴラスの定理)より、 $$3^2+h^2=6^2$$ この式を整理すると、$$h^2=36-9=27$$ $h>0$ なので、$$h=\sqrt{27}=3\sqrt{3} (cm)$$ また、三角形の面積 $S$ は、 \begin{align}S&=\frac{1}{2}×6×h\\&=3×3\sqrt{3}\\&=9\sqrt{3} (cm^2)\end{align} となる。 この問題は、直角三角形の斜辺の長さを求める問題ではないから、移項する必要があることに注意しましょう。 また、三角形の面積については「 三角形の面積の求め方とは?sinやベクトルを用いる公式も解説!【小学生から高校生まで】 」の記事にて詳しく解説しております。 特別な直角三角形の3辺の比 問題.
\end{eqnarray} $①-②$ を計算すると、$$x^2-(21-x)^2=17^2-10^2$$ この方程式を解くと、$x=15$ と求めることができる。 よって、$CH=21-15=6 (cm)$ であり、$△ACH$ は「 $3:4:5$ の直角三角形になる」ことに気づけば、$$3:4:5=6:AH:10$$ したがって、$$AH=8 (cm)$$ またまた余談ですが、新たな原始ピタゴラス数 $(15, 8, 17)$ が出てくるように問題を調整しました。 ピタゴラス数好きが過ぎました。 ウチダ 中学3年生時点では、この方法でしか解くことはできません。ただ、高校1年生で習う「ヘロンの公式」を学べば、$AH=x (cm)$ と置いても解くことができるようになります。 座標平面上の2点間の距離 問題. $2$ 点 $A(1, -1)$、$B(5, 1)$ の間の距離を求めよ。 三平方の定理は、もちろん座標平面(空間でもOK)でも多大なる威力を発揮します…! ようは、図形に限らず関数の分野などにおいても、これから使い倒していくことが想像できますね。 ここでしっかり練習しておきましょう。 図のように点 $C(5, -1)$ をとると、$△BAC$ は直角三角形になる。 よって、$△BAC$ に三平方の定理(ピタゴラスの定理)を用いて、$AB^2=4^2+2^2=20$$ $AB>0$ より、$$AB=\sqrt{20}=2\sqrt{5}$$ 直方体の対角線の長さ 問題. たてが $5 (cm)$、横が $7 (cm)$、高さが $4 (cm)$ である直方体の対角線の長さを求めよ。 さて、ここからは立体の話になります。 今まで 「たてと横」の $2$ 次元で考えてましたが、そこに「高さ」の要素が加わります。 しかし、$2$ 次元でも $3$ 次元でも、何次元になっても基本は変わりません。 しっかり学習していきます。 対角線 $AG$ の長さは、以下のように求めていく。 $△GEF$ において三平方の定理(ピタゴラスの定理)を使って、$$GE=\sqrt{7^2+4^2}=\sqrt{65}$$ $△AGE$ において三平方の定理(ピタゴラスの定理)を使って、 \begin{align}AG^2=(\sqrt{65})^2+5^2&=65+25\\&=90\end{align} $AG>0$ より、$$AG=\sqrt{90}=3\sqrt{10}$$ ちなみに、これには公式があって、$$AG=\sqrt{5^2+7^2+4^2}=3\sqrt{10}$$ と一発で求めることができます。 まあただ、この公式だけ覚えても仕方ないので、最初は遠回りでも理解することが大切です。結局それが一番の近道ですから。 正四角錐の体積 問題.
今回の重点は、前回(=第39回の文法2)に学んだ「時量補語」の発展形です。動作の継続時間を表す補語ですが、これが目的語と併存するパターンのセンテンスをご紹介します。何度も繰り返しますが、中国語においては「語順」が重要です。語順によってまったく異なる意味になったり、センテンスが成立しなくなったりしますが、その語順を組み替えてもまったく同じ意味になる、というこれまた複雑なパターンが今回は出てきます。いよいよ中国語の基礎も、佳境に入ってきましたね! ■会話 A: 你忙什么呢? Nǐ máng shénme ne? 何を忙しくしているの? B: 我在收拾东西呢,我爸来了,我要陪他去旅行。 Wǒ zài shōushi dōngxi ne, wǒ bà láile, wǒ yào péi tā qù lǚxíng. 片付けをしているところです。父が来たので一緒に旅行に行くことになって。 A: 去哪里? Qù nǎli? どこへ行くの? B: 除了广州、上海以外,还要去香港。 我得给他当导游。 Chúle Guǎngzhōu, Shànghǎi yǐwài, hái yào qù Xiānggǎng. Wǒ děi gěi tā dāng dǎoyóu. 広州と上海と、それから香港にも行きます。わたしがガイドになってあげないと。 A: 那你爸爸一定很高兴。 Nà nǐ bàba yídìng hěn gāoxìng. お父さん、喜ぶでしょうね。 B: 麻烦的是广东话、上海话我都听不懂。 Máfan de shì Guǎngdōnghuà, Shànghǎihuà wǒ dōu tīng bùdǒng. ただ、面倒なのは、広東語や上海語がわからないので。 A: 没关系, 商店、饭店都说普通话。 你学中文学了多长时间? Méi guānxi, shāngdiàn, fàndiàn dōu shuō pǔtōnghuà. Nǐ xué zhōngwén xuéle duōcháng shíjiān? 大丈夫ですよ、お店やホテルでは標準語が通じます。中国語、どのくらい勉強しているの? B: 学了半年。 Xuéle bànnián. 半年です。 A: 那你不用担心。 Nà nǐ búyòng dānxīn. なら心配いらないですね。 B: 他们能听懂我说的话吗? 中国 語 を 勉強 し てい ます 中国日报. Tāmen néng tīngdǒng wǒ shuō de huà ma?
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